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中国刻制出世界上面积最大的中阶梯光栅

2016-11-14 09:00
铁马老言
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  一缕光可以分解出多少种色彩?当今技术所能达到的最高理论值是:四亿两千种。这正是中国日前成功刻制出的一种精密光学元件——中阶梯光栅的“拿手好戏”。

  中国科学家将通过这双感知色彩的最强“眼睛”,更精确地破解各种物质的“身份密码”,并在天文观测、激光通信、高能激光器、信息存储、新能源等领域发挥巨大作用。

  在中国科学院长春光学精密机械和物理研究所(简称“长春光机所”)的一间实验室里,这一世界上面积最大、精度最高的中阶梯光栅,就像一块银灰色、不透明的“玻璃窗”,平平无奇。但是,当数以百万计的色彩从它的身体里折射出来时,它宛若宇宙的“魔方”。

  由长春光机所刻制出的高精度中阶梯光栅,它是当前世界上已知精度最高、面积最大的光栅。

  解析物质的“身份密码”

  光栅,顾名思义,就是光的栅栏。其实,世间万物本无“颜色”,我们感知到的色彩,只是光在物体上被吸收、反射后,再折射到我们的眼睛里,在人脑中根据生活经验产生了视觉效应。

  缤纷的花朵、绿色的田野、黄色的沙砾……在光谱科学家看来,世间万物都发射着不同的光波。从微观的角度看,不同元素、不同分子结构都可以让一个物体拥有不同的特征波长。因此,物质的光谱信息就像人的指纹一样,是分析其物质成分的“身份密码”。

  “光栅越强,我们能分析出的物质成分就越多,就能更深入地探究世界的奥妙。”项目负责人唐玉国说,一般来说,光栅面积越大,集光率和分辨本领就越高;光栅的精度越高,信噪比就越低。但是,同时将光栅“做大”和“做精”则属于世界性难题。

  长春光机所成功制刻出的中阶梯光栅面积为400毫米×500毫米,比当前世界上可知最先进的、应用在美国夏威夷凯克天文望远镜上的光栅,更大、更精密。它在1毫米的范围内有6000个刻槽,精度达到了惊人的10纳米。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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